【文章內(nèi)容簡介】 法。它能降低成本、印制電路板（ PCB）面積和功耗，同時簡化系統(tǒng)設(shè)計工程師的任務。 數(shù)字溫度傳感器類似于模擬溫度傳感器，但是它的輸出不是以電流或電壓形式而是將其轉(zhuǎn)換為 1或 0形式的數(shù)字量。因此，數(shù)字輸出溫度傳感器適合于連接到一個 MCU。 本設(shè)計中溫度的測量是采用了數(shù)字溫度傳感器 DS18B20。 DS18B20 為一線式數(shù)字溫度傳感器，它只有 3個引腳，體積小，分辨率高，與單片機連線只 需要一個 I/O口就可以，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路，硬件電路簡單且價格也不貴。故采用此傳感器來實現(xiàn)溫度的檢測。 圖 DS18B20引腳圖 顯示電路的設(shè)計 數(shù)碼管 本系統(tǒng)選用 8位數(shù)碼管作為顯示器，用于顯示數(shù)字及特殊字符。對于多為數(shù)碼管顯示器來說，為了簡化線路、降低成本，往往來采用以軟件為主的接口方法。由于各位數(shù)碼管的顯示段碼是互相并聯(lián)的，因此在同一時刻只能顯示同一種字符。對于這種接口電路來說，其顯示方法有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。本系統(tǒng)采用動態(tài)方法顯示。 靜態(tài)顯示 靜態(tài) 顯示，就是每一個顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的 I/O接口用于筆劃段字形2021 級課程設(shè)計 鍋爐自動給水系統(tǒng) 7 代碼。這樣單片機只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機中 CPU的開銷小。 動態(tài)顯示 如果要在同一時刻顯示不同的字符，從電路上看，這是辦不到的。因此只能利用人眼視覺的殘留效應，采用動態(tài)掃描顯示的方法，逐個地循環(huán)點亮各位數(shù)碼管，每位顯示 1ms左右，是人眼看起來就好像在同時顯示不同的字符一樣。 在進行動態(tài)顯示時，往往事先并不知道應顯示什么內(nèi)容，這 樣也就可以選擇被顯示字符的顯示段碼。為此，一般采用查表的方法，由待顯示的字符通過查表得到其對應的顯示段碼。 圖 圖 2021 級課程設(shè)計 鍋爐自動給水系統(tǒng) 8 LCM 系統(tǒng)選用 1602液晶模塊顯示鍋爐內(nèi)溫度等相關(guān)信息。 1602是一種采用 5x7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1行 16個字 、 2行 16個字、 2行字等，下圖（圖 ）就是 TL1602液晶模塊的正面和反面。 圖 1602液晶模塊實物照片 繼電器控制電路 水泵（普蘭迪 微型直 流隔膜水泵）的參數(shù)： ? 額定電壓： 12V ? 額定功率： 45W ? 最大壓力： 1MPa ? 最大流量： 4L/min 該電路由繼電器和閉合開關(guān)、光電耦合器、水泵等組成。當水位在低水位時單片機給 送一個高電平導通光電耦合器然后光電耦合器驅(qū)動導致繼電器閉合從而讓 12V 的直流電接通使水泵加水。 其中光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。它由發(fā)光源和受光器兩部分組成。把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi)，彼此間用透明絕緣體隔離。發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端，在本設(shè)計當 中發(fā)光源為發(fā)光二極管，受光器為光敏三極管。在本設(shè)計當中我們采用光電耦合器組成開關(guān)電路的作用，能夠很好地將單片機信號穩(wěn)定地送給繼電器驅(qū)動繼電器閉合。 繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件，在我們設(shè)計當中主要來做自動控制作用，我們采用 +5V的直流電來控制 12V的直流電，以達到控制水泵的作用。 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點） 吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目2021 級課程設(shè)計 鍋爐自動給水系統(tǒng) 9 的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。 驅(qū)動板模塊原理圖 123J2C O N 3123J1C O N 3V C C 5V C C 12G N D 5 _3 .3G N D 1 2D1L E DD2L E DR11KR21KG N D 5 _3 .3G N D 1 2電源GND1O U T2IN3U1A M S 11 17V C C 5 V C C 3. 3C110 4C210 4G N D 5 _3 .3 圖 123J3C O N 3123J4C O N 3M C U V C CM C U G N DDQDQL1L212J6C O N 212J7C O N 2R81 0 KR91 0 KM C U V C CR31KR41KM C U G N D傳感器接口L1 L2 圖 12345J 1 2C O N 5M C U G N DNC12233NC4G N D56677V C C8U36 N 1 3 7C30 .1 u FV C C 5 G N D 5 _ 3 .3NC12233NC4G N D56677V C C8U46 N 1 3 7C40 .1 u FV C C 5 G N D 5 _ 3 .3NC12233NC4G N D56677V C C8U56 N 1 3 7C50 .1 u FV C C 5 G N D 5 _ 3 .3R 1 54 7 0R 1 64 7 0R 1 44 7 0G N D 5 _ 3 .3V C C 5R 1 01 0 KC71 5 p FI N 11I N 22I N 33I N 44I N 55I N 66I N 77O U T 710O U T 611O U T 512O U T 413O U T 314O U T 215O U T 116G N D8C O M9U6U L N 2 0 0 3G N D 5 _ 3 .3V C C 5R 1 11 0 KC81 5 p FG N D 5 _ 3 .3V C C 5R 1 21 0 KC91 5 p FC60 .1 u FV C C 5G N D 5 _ 3 .31122334455K1R E L A Y S P D TV C C 1 2V C C 512J9C O N 2G N D 1 2D7D I O D E1122D4L E DR51K1122334455K2R E L A Y S P D TV C C 1 2V C C 512J 1 0C O N 2G N D 1 2D8D I O D ED5L E DR61K1122334455K3R E L A Y S P D TV C C 1 2V C C 512J 1 1C O N 2G N D 1 2D9D I O D ED6L E DR71KM C U V C C繼電器控制電路 圖 2021 級課程設(shè)計 鍋爐自動給水系統(tǒng) 10 單片機最小系統(tǒng)電路 系統(tǒng)電路部分由單片機最小 系統(tǒng)和功能模塊組成，其中單片機的最小系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心部分。單片機的工作就是執(zhí)行用戶程序、指揮各部分硬件完成既定的任務。單片機具有結(jié)構(gòu)簡單、控制功能強、可靠性高、體積小、價格低等優(yōu)點，其應用領(lǐng)域十分廣泛。最小系統(tǒng)原理框圖如圖 。 單片機最小系統(tǒng)時 鐘 電 路復 位 電 路時 鐘 信 號 的 產(chǎn) 生時 序復 位 條 件上 電 復 位 電 路按 鍵 復 位 電 路節(jié) 拍 與 狀 態(tài)機 器 周 期指 令 周 期 圖 最小系統(tǒng)原理框圖 單片機接口電路 該部分由單片機芯片、上拉電阻、插針等組成。本設(shè)計選用比較常見的 ST